25-《电子入门趣谈》第四章_自己制作电路板-4.3Altium Designer （第四部分）

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例3 单片机最小系统的绘制。

好了，现在敢不敢挑战一下，自己亲自画一个单片机的最小系统呢。

单片机最小系统的电路如下：

步骤1：创建工程文件，PCB文件，原理图文件，PCB库，原理图库，起名并保存。

步骤2：在原理图中创建AT89S52、上拉电阻（排阻）和接插件的器件符号，在PCB库中创建与之相应的封装形式，其中AT89S52可以用元件向导来生成，另外几个就需要自己手动绘制。把原理图库中的器件与PCB库中的封装形式对应起来。

步骤3：把原理图中的导线连接好。

步骤4：生成PCB文件，并进行元器件布局和布线操作，生成最终PCB。

大家应该有思路了吧，赶紧动手试一试吧！

例4 综合案例之单片机开发板制作

如果您对画电路感兴趣的话，强烈建议您亲自画一款单片机的开发板，如果您能开发一款属于自己的单片机开发板系统，那恭喜您，您已经是名副其实的高手了。

初学者开始接触AltiumDeisgner的时候，一提到PCB布局的时候就会非常的头疼，这里给大家提供一个简单可行的方案，希望能对大家有所帮助。

步骤1：先从其他同学那里借一款功能不要太复杂但也别太简单的51单片机开发板（借不到就自己买一款，这个时候不是心疼钱的时候，不交点学费你不长记性），大概像下面这个样子就可以了。

 

请注意，看到开发板的元器件布局以及PCB中的走线了吗？对于不懂布局和走线的同学应该好好学习一下人家的风格，我们的经验值就是在不断地模仿中提升的。

步骤2：研究一下人家的原理图，这里面有好多东西值得学习。看的时候也要勤思考，比如原理图中器件的摆放位置和PCB最终布局的位置是否基本一致，保证布线的时候方便查询；比如各个功能管脚的分配方案是否合理；比如各个元器件的参数大小是否符合要求，如果换个参数呢；比如连线风格是否简约，容易看懂等等。

步骤3：开始构思自己开发板的功能吧。作者的开发板要完成以下的功能。

1、单片机最小系统。包括复位电路、晶振、电源、I/O口输出接头等。

2、电源稳压结构、电源开关、电源指示灯。

3、ISP下载口。

4、MAX232串口通信模块，需配USB转串口线。

5、PL2302模块，可实现供电、程序下载、串口通信三线合一的功能。

7、USB接头，实现供电并利用PL2302通信等功能。

8、4个独立按键，学习按键去抖和外部中断功能。

9、8位发光二极管模块，学习流水灯。

10、4位数码管模块，利用三极管实现共阳极扫描控制。

11、蜂鸣器。

12、1602液晶接口。

13、AD转换模块。

14、DS18B20温度传感器接口。

15、红外接口。

好了，这15个功能基本涵盖了单片机开发板界的大部分功能了，如果还需要拓展，再另做模块即可。

步骤4：管脚分配

管脚分配对于一款单片机来说非常的重要，因为毕竟单片机的管脚是有限的，如何让有限的管脚资源去实现更多的功能是门学问，如果管脚分配不合理，各种功能模块之间也许会起冲突，比如你明明只想点亮一个灯，但与此同时蜂鸣器居然也响了，原因很可能就是灯和蜂鸣器接到了同一个管脚上，有一个技巧和大家分享，有些时候我们没必要把每个功能模块都和单片机相连，完全可以把该功能模块的输入端用排针引出来，真正用的时候用一根杜邦线把输入端和单片机的随便一个I/O口连接起来就是了。下面是作者设计开发板时候的管脚分配：

P00~P07：连接1602液晶的数据输入端口

P10~P13：四位数码管的位选控制端

P14：蜂鸣器控制端口

P15~P17：ISP下载口

P20：ADC0809 EOC

P21: ADC0809 ST

P22：独立按键S4

P23：独立按键S5

P24：1602 E端口

P25：1602 R/W端口

P26：1602 RS端口

P27：ADC0809 OE

P30：RXD

P31：TXD

P32：INT0 独立按键S2

P33：INT1 独立按键S3

P34：ADC0809 CLK

P35：ADC0809 ALE

P36: ADC0809 ADDCS

步骤5：制作原理图库和PCB库。根据你的设计思路把用到的元器件做成原理图库和PCB库，制作的时候参考元器件的datasheet即可，一般那上面都会有器件的原理图和封装尺寸，对于一般的按键电阻等，直接拿尺子量出手头上现成开发板上的尺寸即可。很多同学在刚接触AltiumDesigner的时候都不愿意亲自制作原理图库和PCB库，总想着去哪哪的找个现成的集成库装上，其实前文已经提到过了，找元器件集成库不是一件容易的事情，有那个时间其实自己早就画出来了，而且慢慢你会体会到，自己制作原理图库和PCB库是一件特别有意思的事情。

步骤6：开始画原理图吧。画原理图的时候最好按照你之前规划好的功能模块分开来画。画完之后像下图的样子就差不多了。

步骤7：打开封装管理器，确定每个元器件对应封装的正确性。如果不是你想要的封装类型就自己重新添加一个你想要的。

步骤8：打开PCB文件，单击“设计”——“从原理图中导入”，开始制作PCB吧。这个过程起初非常艰辛而又痛苦，一定要试着用手一点点地摆放元器件封装的位置，摆放完之后别忘了删除掉那个紫色区域，然后一根一根的连线（不要用自动连线，连出来没法看），必要的时候打个孔都是常事。摆放元器件的时候最好按照原理图的框架来摆放，这样容易查错，尽量让飞线不要交叉，这样布线的时候会少打很多孔。摆放好了大概就像下面的样子了，还可以一边布局一边布线，看个人习惯。

步骤9：布线。这个工作是整个开发板设计中最困难的工作，需要你认真，仔细，又要有耐心才能完成。在布线的时候有几个原则，比如电源线尽可能宽，信号线尽可能短，线与线之间的距离不要太近等，因为涉及到电磁兼容的问题，另外布线的时候最好分模块布线，这样不容易混乱，在布线的同时为了走线方便经常还会重新布局元器件，这个过程比较漫长，具体的细节大家可以一边布线一边体会。

步骤10：把布好线的源文件好好检查几遍，最好叫个经验丰富的高手帮你查查错，如果没问题了，把PCB文件直接发给厂家吧，花点银子即可刷板儿。

步骤11,：把已经买好的元器件焊接到板子上，一款属于自己的开发板就诞生啦。

最后，得给您打一针预防针，做电路板的时候请做好心理准备，这件事很可能会花很多银子，可以告诉您任何一个PCB高手都是一点一点磨练出来的，这个过程免不了要花些冤枉钱，想要成功就不要太计较这点学费了是吧，现在的一点投资会为您以后的成才之路披荆斩棘，这样做还是很值得的。

 

4.4 本章总结

       本章我们掌握了面包板试验电路的插接，学会了如何用洞洞板制作自己的电路板，同时了解了相关的焊接技术，最后我们学习了AltiumDesigner创建PCB的使用方法与技巧。本章内容是实践性很强的一章，希望大家能够一边学习，一边动手操作，效果要好的多。祝大家能够早日做出属于自己的电路板，将草稿上的电路付诸实践，体验试验的快乐！